Question

13．如图所示是一款法国工程师设计的脚踏式潜水艇，驾驶员通过对脚踏板的作用力来带动螺旋桨，从而为潜水艇提供动力，若该潜水艇和驾驶员的质量共计1.5t，在水下航行的深度为6m，则该潜水艇所受到的浮力为1.5×10⁷N，所受到液体的压强是6×10⁴Pa，它是利用改变自身重的原理来实现上浮和下潜的．（ρ_液=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道潜水艇的质量，利用重力公式可求潜水艇的重，根据物体的漂浮条件求潜水艇漂浮时受到水的浮力；
（2）知道潜水艇所处深度，利用液体压强公式求潜水艇受到水的压强；
（3）潜水艇浸没在水中无论是上浮还是下沉，潜水艇的体积不变（排开水的体积不变），受浮力不变；通过让海水进、出压力舱改变潜水艇受到的重力，实现上浮或下沉的．

解答 解：当潜水艇水下航行处于悬浮状态，
则F_浮=G_潜水艇=mg=1.5×10³×10³kg×10N/kg=1.5×10⁷N；
潜水艇在6m深处受到水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6m=6×10⁴Pa．
由于潜水艇在水中，F_浮=ρ_水V_排g，ρ_水、V_排不变，所以F_浮不变；则潜水艇实行上浮与下潜需要通过调节自身重来实现．
故答案为：1.5×10⁷；6×10⁴；改变自身重．

点评 本题综合考查了学生对重力公式、液体压强公式、物体的漂浮条件的掌握和运用．